JPS61157167A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は画像を電気信号として扱うデジタル複写装置、
ファクシミリ装置等の画像処理装置に関する。

〈従来技術〉 一般にＣＣＤセンサー等により画像をサンプリングし、
デジタル化したデータをレーザ・ビーム・プリンター等
のデジタル舎プリンターから出力し画像を再現する、所
謂、デジタル複写装置はデジタル機器の発展により、従
来のアナログ複写装置に代わり広く普及しつつある。

かかるデジタル複写装置は中間調画像を再現するため、
ディザ法や濃度パターン法により階調再現を行うのが普
通である。しかしながらかかる方法に於ては以下の２点
の大きな問題点があった。

（１）原稿が網点画像の場合、複写された画像に原稿に
は無い周期的な縞模様が出る。

（２）原稿に線画・文字等が入っている場合には、ディ
ザ処理によりエツジが切れされになり画質が低下する。

（１）の現象はモアレ現象と呼ばれその発生原因は、 Ａ）網点原稿と入力サンプリングによるモアレ Ｂ）網点原稿とディザ閾値マトリックスによるモアレ 等が考えられる。Ａ）の現象は、網点原稿の網点ピッチ
Ｐ□　（ｍｍ）から決まる網点周波数ｆＯ（＝土）（Ｐ
ＥＬ／ｍｍ）のｎ倍高周波Ｑ ｎｆ　Ｏ（Ｐ　Ｅ　Ｌ／　ｍｍ）と、入力センサー・ピ
ッチＰｓ（ｍｍ）から求まる入力サンプリング周波数ｆ
　Ｓ　（ｐ　ｓ　）　　（Ｐ　ＥＬ　／　ｍ　ｍ）とか
らΔｆ＝　　Ｉ　ｆｓ−ｎｆｏ　　ｌ　　　（ＰＥＬ／
ｍｍ）−−−−−一−−（１） なるヒート周波数が生じそれがモアレとなる。

（Ｂ）の現象は、一般にディザの闇値が。

ｆａｔｔｉｎｇ型等のドツト集中型で配列されている時
、出力画像も擬似的な網点構造をしており、これが入力
網点原稿との間にビートを生じモアし現象を呈する。デ
ィザ閾値の繰り返し周期ピッチを記録紙上でＰＯ（ｍｍ
）とすると空間周波数ではｉｏ　＝　ｌ／Ｐａ　（ＰＥ
Ｌ／ｍｍ）となり、ビート周波数としては、 Δｆ＝Ｉｆｏ−ｆｏｌ　　　（ＰＥＬ／ｍｍ）が最も顕
著に現われる。

上記２つのモアレ現象で最も強く生じるのは（Ｂ）の方
である。これは（Ａ）の現象では一般に網点原稿のｎ倍
高周波のｎとしてｎ＝３〜６位であり、センサーへ導く
光学系等の伝達関数（ＭＴＦ）等が、その周波数でかな
り低下するため、モアレ縞のコントラストも低い。

かかる原因によって生じるモアレ現象は出力画像の品位
を著しく低下させる。このため昔から種々の対策会検討
がなされてきた０例えばランダム・ディザ法による方法
はモアレは除去出来るが砂目状の粒状性が出て、画質劣
化を生ず。

Ｊ、Ｏｐｔ、Ｓｏｃ、Ａｍ、、Ｖｏｌ、６６゜Ｎｏｌ０
，０ｃｔｏｂｅｒ　　　１９７６　　　Ｐ９８５に示さ
れる。Ｐａｕｌ　　Ｇ、Ｒｏｅｔｌｉｎｇの提唱するＡ
ＲＩＥＳは、２値化の前後で濃度の平均値を比較し、等
しくなる様に、闇値にフィード・バンクをかけているが
、かかる方法は、ハード化が複雑で、且つモアレ除去の
効果が十分でない。

一方画像電子学会予稿８３−３　　Ｐ１３°°文字Φ写
真混在画像の網点化′°高島他に見られる再網点化法は
、網点画像をポカン（又は周辺画素での平均化）により
、ディザパターンで再網点化するためモアレは除去され
、粒状性のノイズも少い。

しかしポカシ（又は周辺画素との平均化）により解像度
の低下をまぬがれない。即ちモアレを除去しようとすれ
ば解像度が低下し、解像度を保とうとすればモアレは除
去されない。従って網点画像領域だけをあらかじめ抽出
し、その部分だけにかかる手法を適用する事が必須とな
る。このため所謂像域分離技術が必要となる。

この像域分離技術は、現状のレベルでは精度が高く、高
速な手法−一一一特にハード・ウェア化に向いた方法−
−−−は得がたく前記手法を実現しがたい。且つ仮に像
域分難技術が得られたとしても、かかる手法では画像内
の高周波成分まで平均化−平滑化されてしまい十分満足
とは言えない。

一方（２）の問題に関しては、原稿の文字・線画が、デ
ィザ処理を施す事により細断化され、特にプツシ部が切
れされになるため印字品質が低下する。この現象はディ
ザ・パターンが前述のＦａｔｔｉｎｇ型等のドツト集中
型に於て特に顕著である。

く目的〉 本発明の目的は以上説明した２つの欠点を除去し、高品
位に且つ高精細に画像を再現出来る画像処理装置を提供
することにある。即ち本発明に於ては、網点原稿時化じ
るモアレ現象を除去し、文字・線画に対しては切れされ
に細断化される事を防止し、且つ画像部の高域成分の低
Ｆを防ぐ事が出来たものである。又、更にほかかる手法
を簡単な回路構成で実現出来安価に提供しうる物である
。

〈実施例〉 （基本構成）第１ｒｉ！Ｉ−第６図 本実施例の画像処理装置の基本構成を第１図に示す０本
画像処理装置はエッジ検出器ａ。

エツジ強調器す、スムージング器Ｃ１混合器ｄガンマ変
換器ｅ、から構成される。エツジ検出器ａでは、後述の
様に文字、線画、画像のエツジを検出し、網点画像の網
点はエツジとして検出しない空間周波数特性を持たせて
いる。エツジ強調器すでは、原画像または、原画像とエ
ツジをある比率で混合したエツジ強調画像信号を出力す
る。スムージング器Ｃでは画像の平滑化をおこなう、混
合器ｄではエッジ検出器の信号に応じて１．エツジ強調
画像と、スムージング画像との混合比を変えて出力する
。このようにして網点画像の網点は非エツジ領域と判定
し、スムージングをおこなうことにより平均化しモアレ
を防止する。また、文字、線画１画像のエツジはエツジ
領域と判定しエッジ強調することにより、文字の網点化
、画像の鮮鋭度の低下を防止する。さらにエツジ領域と
非エツジ領域とを連続的につないでいるので境界でのテ
クスチャー変化が出ない。

次に本実施例の原理について周波数特性から説明する。

先ず原稿の網点画像のスクリーン線数は、通常白黒で１
２０線から１５０線、カラーで１３３線から１７５線で
ある。モしてモアレが生じやすいのはスクリーン角が０
度か４５度のときである。またライン読取時の主走査方
向網点ピッチは、４５度のときが最大で空間周波数が低
く、０度のときが最小で空間周波数は高い、スクリーン
角が０度と４５度のときの空間周波数を求めると表１の
ようになる。

表１ このような網点画像の周波数特性は第２図ａのように基
本周波数とその高周波にピークをもつ、また文字画像、
連続調写真画像の周波数特性はそれぞれ、第２図す、ｃ
のようになる。このような文字、写真、網点の混合画像
に対し、　て、本実施例のエツジ検出器エッジ強調器、
スムージング器の空間フィルターは次のような条件をみ
たす周波数特性にする。

条件１．　エツジ検出器の空間フィルターのピーク周波
数は、網点画像の第１次高調波周波数より低周波にする
。

条件２．　エツジ強調器の空間フルターのピーク周波数
はエッジ検出器の空間フィルターのピーク周波数より高
周波にする。

条件３．　スムージング器の空間フィルターの周波数特
性は、網点画像の第１次高調波周波数で充分低下させる
。また出力のディザ−の周期に対応する周波数で充分低
下させる。

エツジ検出のための空間フィルターには種々のものがあ
るが、ハード回路の規模に影響を与えるマトリックスサ
イズを一定にすると、１次微分フィルターの方が２次微
分フィルターより低周波にピークをもつ、ただし２次微
分フィルターは方向性をもたないが、１次微分フィルタ
ーは方向性があり、少なくとも２方向の傾きの２乗の和
の平方根、あるいはその近似式として、少なくとも２方
向の傾きの絶対値の和、あるいは少なくとも２方向の傾
きの絶対値の最大値などをとる必要がある。また、１次
微分の方が２次微分よりも点状ノイズに強い０以上のよ
うにエツジ検出器ａの空間フィルターとしては１次微分
フィルターの方がよい。

又エッジ強調器すの空間フィルターとしては、方向性が
なく、より高周波にピークをもつ２次微分フィルターの
方が１次微分フィルターよりも優れている。

以上のような各種空間フィルターの周波数特性の関係を
簡単のため１次元の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）で計算
した結果を示す０例として入力系の読取りサンプリング
間隔が１７１６ｍｍ、出力系が１６ｄｏｔｓ／ｍｍで４
×４のディザ−マトリックスを用いた場合について計算
する。ディザ−パターンの周期は空間周波数に直すと４
　１／ｍｍである。またｌ／１６ｍｍサンプリングの読
取りではサンプリング定理により８　１／ｍｍの周波数
までしか検出できない。

、マトリックスサイズが５×５の場合、２次微分フィル
ター（−１，０，２，０，−１）の１次元ＦＦＴを第３
図に、１次微分フィルター（−１，０，０，０，１）の
１次元ＦＦＴを第４図に、別の１次元機分フィルター（
−１゜−１，Ｏ，１，ｌ）の１次ＦＦＴを第５図に示す
。

それぞれピークの位置は４１／ｍｍ。

２　１／ｍｍ、２．５　１／ｍｍである。これを表１の
網点画像の空間周波数と比べると、１次微分フィルター
では表１のすべての線数に対して条件ｌを満たしている
が２次微分フィルターでは、１２０線、１３３線の４５
°で条件ｌを満足できず、網点をエツジと検出してしま
う。

２種類の１次微分フィルターを比較すると、パルス幅を
大きくした（−１，−１，０，１゜ｌ）の方が優れてい
る。なぜならパルス幅を大きくした方が２番目のピーク
の強度が小さくなり、またパルス幅を大きくした方がエ
ツジ領域（この領域にエツジ強調をかける）を幅広く検
出できるからである。エツジ検出を１次微分フィルター
（−ｔ、−ｔ、ｏ、ｔ、ｉ）にし、エツジ強調を２次微
分フィルター（−１，０゜２．０．−１）にすれば、そ
れぞれのピーク周、　波数は２．５　１７ｍｍ、４　１
／ｍｍで条件２を満たしている。すなわちエツジ検出に
より幅広くエツジ強調をおこなう領域を抽出しエッジ強
調ではエツジがシャープに出る空間フィルターを使用す
るのである。

次に５×５のスムージングフィルター（ｌ。

１　、１　、　ｌ　、　１）の１次元ＦＦＴを第６図に
示す。１２０線４５″以上の網点画像の基本周波数、３
．３４１　１／ｍｍ以上で強度が小さくなっている。ま
た４×４にディザ−マトリックスのピッチ、４１／ｍｍ
で強度が充分小さくなっていて条件３を満足している。

本実施例はエツジ検出器エッジ強調器、スムージング器
に前述の条件１〜３のような周波数特性の空間フィルタ
ーを用いることにより、画像の平坦部と網点画像は非エ
ツジ領域と判定しスムージングで平均化し、文字、線画
、画像のエツジ部はエツジ領域と判定しエッジ強調する
。またエツジ領域と非エツジ領域との境界は混合器での
混合比をエツジ検出器の信号に応じて変えることにより
連続的につなぐ０以上により網点画像でのモアレを防止
し、文字の網点化と画像の鮮鋭度の低下を防ぎエッジ領
域と非エツジ領域との不連続なテクスチャーの変化を生
じない、また空間フィルターのマトリックスサイズも大
きなものを必要としないので、ハード回路の規模を小さ
くでき、ＬＳＩ化にも有利である。又エッジ検出器ａの
出力をガンマ変換器ｅで非線形変換することにより、エ
ッジ検出器ａで検出された画像のノイズ成分を除去する
ことが可能となる。

第７図は本発明の実施例を示すブロック図で、Ｓｌは入
力画像信号、ｌは入力画像信号Ｓｌの１次像分値の絶対
値を検出する微分値検出部で第１図ａに対応する。Ｓ２
は微分値検出部ｌの出力につながれた微分信号、２は微
分信号Ｓ２から制御信号Ｓ３と５４をつくる制御信号発
生器、Ｓ３は制御信号発生器２の出力で制御信号、Ｓ４
はやはり制御信号発生器２の出力で制御信号Ｓ３とは相
補性の制御信号、３は入力画像信号Ｓｔを平滑化する平
滑化処理部で第１図Ｃに対応する。Ｓ６は平滑化処理部
３によって平滑化された平滑化画像信号、４は平滑化画
像信号Ｓ６と制御信号Ｓ３との算術積をとる掛は算器、
Ｓ７は掛は算器４の出力、５は入力画像信号５１のエツ
ジ部を強調するエツジ強調部、Ｓ８はエツジ強調部５の
エツジ信号、Ｓ９は外部から与えられる定数、６はエツ
ジ信号Ｓ８と定数５９との算術積をとる掛は算器。

５１０は掛は算器６から出力されるエツジ信号、７はエ
ツジ信号５１０と入力画像信号Ｓ１との算術和をとる加
算器でエッジ強調部５、掛は算器６．加算器７で第１図
のエツジ強調器すを構成する。

Ｓｌｌは加算器７の出力であるところのエツジ強調画像
信号、８はエツジ強調画像信号Ｓ１１と制御信号Ｓ４と
の算術積をとる掛は算器、Ｓ１２は掛は算器８の出力、
９は出力Ｓ７と出力５１２の算術和をとる加算器、Ｓ１
３は加算器９の出力で処理画像信号である。ここで掛は
算器４，８及び加算器９は第１図の混合器ｄを構成して
いる。

ここでエツジ強調器すに対応するエツジ強調部３０２に
おいてはエッジ量（エツジディテクト）検出部５の出・
力と前述した制御信号Ｓ９との乗算を掛は算器６で行う
、掛は算器６はＲＯＭ等で構成でき、制御信号Ｓ９は乗
算係数そのものでなく、コード化された信号でもかまわ
ない事はいうまでもない。

画像処理の注目する画素をＡとした時に、加算器７によ
り、注目画素とエツジディテクトのある係数倍された値
が加算され注目画素はエツジ強調される。混合部３０５
においてはエッジ強調部３０２の出力と平滑化処理３の
出力を適当な比率で混合する回路部で、前段の制御信号
発生部２に入力される微分値検出部１の出力に応じ、Ｓ
３．３４が出力される。後述する様に５３，５４は相補
性の制御信号であるが、必ずしも限定されない、５３．
３４は制御信号Ｓ５により、自由にその特性を選択し設
定する事ができる。掛は算器８においてエツジ強調部出
力はＳ４によって決められた乗算を行い、掛は算器４に
おいて平滑化処理部出力はＳ３によって決定される乗算
を行い、掛は算器４．８の出力は加算器９によって互い
に加算され、これが画像処理出力となる。

第７図のブロック図はまた次式をもって表現することが
できる。

まず微分値検出部ｌ及び制御信号発生器２は以下の式１
の如き演算を行う。

ここで■は入力画像データ、Ｅは制御信号Ｓ４である。

５は制御信号Ｓ４を最大値１に規格化する規格化関数で
ある。

加算器７からは以下の如き出力が得られる。

Ｇは加算器７の出力、ｋｌは定数信号Ｓ９の定数である
。そして平滑化処理部３からは以下の如き出力が得られ
る。

Ｈは平滑化処理部３の出力である。依って、加算器９の
出力Ｓ１３の値Ｏｕｔは以下の如き式２によって表わせ
る。

上式に示す〔〕内は画像信号ｌとコンボリューションを
とるカーネルである。カーネル本１〜本４は種々の変形
が考えられ、その−例を表２に示す。

木１　　　　　　　　　　　木２ 木３＊４ 表２ 第８図は制御信号発生部２のもつ関数ｆの特性の例であ
る。

Ｅ＝／’（Ｘ）　　において Ｅ＝Ｏｆｏｒ　　Ｏ≦Ｘ　＜　０．２ Ｅ＝１．６７ｘ−０，３３ ｆｏｒ　　０．２＜ｘ＜０．８ Ｅ＝１　　ｆｏｒ　　０．８＜ｘ＜１ である。ただし入出力信号ともＯ〜１に規格化して説明
する。

第９図及び第１０図は１次像分によるエツジ検出部ｌ（
以降微分値検出部と呼ぶ）の動作を説明する図で、主走
査１次元にて示している。

すでに説明しているように微分値検出部ｌは一種の帯域
通過型フィルタとなっているので、第９図に示す高い周
波数成分をもつ網点画像のような入力画像信号３１はカ
ーネル（−１゜−１，０，１，１）で主走査方向にたた
み込みを行うとその出力信号Ｓ２は０．１−０．２とい
った小さな値となる。

一方、比較的低周波の入力画像信号の場合（例えば文字
の縦線等）には、第１０図に示す如く、同様のたたみ込
みにより、出力信号Ｓ２は大きな値をとる。

ここでガンマ変換を行う制御信号発生部２は第８図に示
すように微分信号Ｓ２が０．２より小の場合は制御信号
Ｓ３を１にし、制御信号Ｓ４を０にする。また微分信号
Ｓ２が０．８より大きい場合は制御信号Ｓ３を０にし、
制御信号Ｓ４を１にする。さらに微分信号Ｓ２が０．２
〜０．８の間においては第２図に示すように常に制御信
号Ｓ３と制御信号Ｓ４の和が１になるように微分信号Ｓ
２に応じて変化する。

一方入力画像信号Ｓ１は微分値検出部ｌの入力に接続さ
れていると共に平滑化処理部３とエツジ検出部５の入力
にも同時に接続されている。

第１１図は平滑化処理部３の動作を示してお、す、説明
のために主走査方向の一次元の例を示している。この場
合カーネルは（１、ｌ　、　ｌ　。

１．１）で内容がすべて１であり５画素の平均を出力す
るよう構成されているローバスフィル夕になっており、
入力画像信号Ｓ１は平滑化画像信号Ｓ６のようになる。

また８１２図はエツジ強調部５の動作を示しており、や
はり説明のために主走査方向の一次元を示している。カ
ーネルは（−１，０，２゜０、−１）であり良く知られ
た２次微分のエツジ検出特性を有し、出力Ｓ８は平坦部
でＯ、エツジ部で正・負のピークをもつ。

さらにエツジ信号Ｓ８はかけ算器６により定数５９倍さ
れ、加算器７によって画像入力信号Ｓ１と加算されエッ
ジ強調信号Ｓｌｌとなる。尚、図示されていないが入力
画像信号Ｓ１に対してエツジ信号ＳＩＯは少々遅れるの
で加算器７の入力であるエツジ信号ＳＩＯと入力画像信
号Ｓ１とのタイミングをとるための遅延回路が実際には
設けられる。

ところで微分値検出部ｌの出力が大きい、即ちエツジ部
では制御信号Ｓ３は小さく、Ｓ４は大きい。逆に微分信
号Ｓ２が小さい場合はＳ３が太きく５４が小さい、また
第８図で述べたように５３と５４は常にその和が１にな
るようにガンマ変換されている。従ってかけ算器４と８
の出力の和は微分信号Ｓ２が大のときエツジ強調信号Ｓ
ｌｌの成分が多く、Ｓ２が小のとき平滑化信号Ｓ６の成
分が多くなる種制御される。

第１３図はこの様子を示しており、微分信号Ｓ２は入力
画像信号Ｓｌのうち周期の短い振動（＃１１点周期に相
当する）を除く部分でのエツジを検出していることを示
している。

制御信号Ｓ４は微分信号Ｓ２のガンマ変換したものであ
って第１３図に示される信号Ｓ２の４つの白息外をＯに
している。Ｓ３は当然１−５４である。さらに第１３図
は平滑化信号Ｓ６とエツジ強調信号Ｓ１１も示している
。８１３図において処理信号５１３はＳ６とＳｌｌをＳ
３とＳ４の比率で加えた網点部分を平滑化しエツジ部の
み強調した信号である。

次に第７図の各ブロックについて詳細に説明する。

（ＷＩ分値検出部ｌ） 第１４図は微分値検出部ｌの詳細回路図である。

微分値検出部ｌには第２０図の５ラインバツフア３０１
の出力が入力される。

図において３０６は一次微分器であり、その出力３０６
−ａは、データ部３０６−ｃと、正負を示すサイン部３
０６−ｂとに分けられ、サイン部３０６−ｂは、セレク
タ３０８のセレクト信号に入力され、インバータ３０７
によって＋、−反転したデータか３０６−ｃのデータの
いずれかをセレクトする事によってデータの絶対値３０
８−ａが得られる。同様にして１次微分器３１２の出力
の絶対値がセレクタ３１１より出力され、加算器３０９
により３０８−ａと３１１−ａが加算され、２方向の一
次微分値の和が加算器３０９より出力される。

次に第１４図の１次微分器３０６，３１２を詳細に示し
たブロック図を第１５図に示す。

まず、この１次微分回路の基本動作を説明するために第
１５図中のブロックＸについて説明する。

まず第１５図中のすべてのシフトレジスタは図中に示さ
ない画像転送りロックに同期してシフトされる。説明を
簡単にするために乗算器２４３〜２４７のすべての乗算
係数を１とする。タイミングチャート第１６図によりｔ
−３におけるシフトレジスタ２３０の出力はＳｎ、ｍ−
１＋Ｓｎ、ｍ−２であり、ｔ−２におけるシフトレジス
タ２３１の出力はＳｎ。

ｍ＋Ｓｎ、ｍ−１＋Ｓｎ、ｍ−２であり、１−１におけ
るシフトレジスタ２３２の出力はＳｎ。

ｍ４１＋Ｓｎ、ｍ＋Ｓｎ、ｍ−１＋Ｓｎ、ｍ−２で、ｔ
ｏにおける加算器２６０の出力はＳｎ。

ｍ＋２＋Ｓｎ、ｍ４１＋Ｓｎ、ｍ＋Ｓｎ、ｍ−１＋Ｓｎ
、ｍ−２である。このようにして主走査方向５画素の加
算値をブロックＸにて計算する。ここで１乗算器２４３
〜２４７の乗算係数をａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅに設定するこ
とにより加算器２６０の出力は、ｅ＊Ｓｎ、ｍ４−２＋
ｄｓＳｎ、ｍ＋１＋ｃｅＳｎ、ｍ＋２＋Ｓｎ、ｍ−１＋
ａ＊Ｓｎ、ｍ−２となる。

同様にしてシフトレジスタ２２３以降の回路と、シフト
レジスタ２３３以降の回路が動作する事もわかる。

ところで、求める１次像分が式ｌの木１゜木２の様な場
合に、注目画素がｎライン目の場合に、ｎ−２ラインと
ｎ−１ラインのカーネルの要素は等しく、又ｎ＋１ライ
ンとｎ＋２ラインのカーネルの要素も等しい、故に画像
データはｎ−２ライン目とｎ−１ライン目を加算器２３
１で加算してから式１＊１．木２の様な１次像分処理を
行う事によって回路規模を１／２に縮小できる。又、ｎ
＋１ライン目、ｎ＋２ライン目についても同様である。

この様にして加算器４００において５ライン分のカーネ
ルに応じた加算値を得る事ができる。

又、２３８〜２５２に示すような乗算器はその乗算値が
ｆｏｒ−１ｏｒＯの様に単純な場合には、第１７図に示
すように、インバータ２９１とセレクタ２９２によって
簡単に構成でき図中ＳＬによって１ｏｒ−１の切換えを
行い、ＣＬによって０にする事ができる。

又式１のカーネル＊１の１次像分を求めるには５乗算器
２３８〜２４２の乗算係数を１とし、乗算器２４３〜２
４７の乗算係数をＯとし１乗算器２４８〜２５２の乗算
係数を−１とする。

式１のカーネル木２の１次像分を求めるには、乗算器２
４２，２３８，２３９，２４０゜２４１の乗算係数を１
．１，０．−１、−１とし、乗算器２４３〜２４７の乗
算係数を１゜ｔ、ｏ、−ｔ、−ｉとし、乗算器２４８〜
２５２の乗算係数を１．１，０．−１．−１とする。

又、表２の木ｌ、木２の様な１次像分を算出する回路構
成は第１８図により実現できるが、第１５図と動作原理
は同じであるので乗算器への係数の与え方は省略する。

（エツジ強調部５） 次にエツジ強調部５を示したのが第１９図である。

第７図に示す入力画像信号Ｓ１は第２０図に示すように
、イメージデータの連続する５ライン分のデータより成
り、５ラインバツフア３０１に入力された入力画像デー
タは５ラインバツフアにて、たくわえられた後に５ライ
ン分同時に、出力され図示していない画像転送りロック
に同期して、イメージデータの主走査方向に１画素づつ
出力される。

また第２１図に示す様にイメージエリアの注目領域Ｓを
さらに拡大して注目する画素データをＳｎ、ｍとした時
の周辺の画像データについて考える。第１９図のエツジ
強調部５には、入力画像データＳｌのうちｎ−２ライン
目、ｎ。

ｎ＋２ライン目の３ライン分の画像データを入力し、画
像処理の注目画素をＳｎ、ｍとする。

図中２０１〜２１１は１ビツトのシフトレジスタである
０画像データＳ１は、シフトレジスタ２０１〜２０３　
、２ｏ４〜２０８，２０９〜２１１によって、図示して
いない画像転送りロックに同期してシフトされる。この
タイミングチャートが第２２図である。第２２図におい
て、あるタイミングＴにおけるシフトレジスタの出力を
第１９図中に（）で囲んで示す。

加算器２１３はシフトレジスタ２０３，２０４．２０８
，２１１の出力データ５ｎ−２，ｍ、Ｓｎ、ｍ−２、Ｓ
ｎ、ｍ＋２、Ｓ　ｎ　＋　２　＋　ｍを加算し、加算さ
れたデータは乗算器２１４で一１倍される。注目画素Ｓ
ｎ、ｍはシフトレジスタ２０６から出力され、乗算器２
１２で４倍され、加算器２１５で加算されて加算器２１
５からは、前記式２、第７図に示されるようなエツジデ
ィテクト信号Ｇ＠３１１が出力される。

尚、ｎ−２ライン目とｎ＋２ライン目のカーネル要素は
同じなのでシフトレジスタ２０９〜２１１を省き、ｎ−
２ライン目とｎ＋２ライン目の出力を加算した後、シフ
トレジスタ２０１に入力しても良い、又、第１８図の回
路を用いて乗算器にカーネル木４の値を入れることによ
りエツジ検出部５を構成できることも明らかである。

（平滑化処理部３） 次に第７図平滑化処理部３のブロックの詳細を第２３図
に示す。

画像信号Ｓ１は夫々イメージの副走査方向に連続する５
ラインのデータより成り、加算器２７１により副走査５
画素の加算が行われる。

このデータは１ビツト遅延する為のシフトレジスタ２７
２に入力される。シフトレジスタ２７２の出力データは
加算器２７７〜２８０に入力される。加算器２７２では
シフトレジスタ２７２の出力とその１画素前のデータが
加算される。この加算結果は２７４のシフトレジスタに
ラッチされた後に２７８の加算器で次の画素と加算され
る。以下同様にして時間Ｔ２の時に那算器２８０からは
第２４図に示す如くＳＮ、ｍ＋２＋ｓＮ、ｍ＋１＋ｓＮ
１ｍ＋ｓＮ。

ｍ−１＋ＳＮ　、ｍ−２が出力される（Ｓ　ＮＩ　Ｊ＝
ＳＮ−２、ｊ＋’５Ｎ−１、ｊ＋ＳＮ＋　ｊ＋ＳＮ＋１
　、ｊ＋ｓＮ＋２．ｊ）・ こうして注目画素をＳｎ、ｍとする時に式２の木３に示
される画素合計が加算器２８０より出力され除算器２８
１により合計画素数で。

割って平滑化データが得られる。又、＄２５図に示すよ
うな重みづけをした平滑化をする回路が第２６図である
。動作タイミング等は第２３図と同じであるが、第２６
図では乗算器３５１〜３５５により各ラインに重みづけ
し、又各列にも乗算器３５６〜３６０により重みづけす
ることによって第２５図の如き平滑化を行う。

この平滑化処理部では画像副走査方向にその加算値をす
べて加え合せてから画像主走査方向に加算しているので
回路規模が小さくできる。

（他の実施例） 本実施例においては微分値検出部、平滑化処理部エッジ
強調部のカーネルを５×５としたが、モアレ除去の目的
とする線数によっては３×３でも良いし、５×５以上必
要となる場合もある。又目的に応じて微分値検出部、平
滑化処理部は夫々同じ大きさのカーネルを用いる必要は
ない、更にカーネルは正方である必要はない。

また本実施例においては１組の５ラインバツフアを設け
エッジ検出と平滑化とエツジ強調を並列処理によって行
うよう説明したが必ずしも並列に行う必要はない。

又、本実施例においては平滑化処理部３の出力である平
滑化信号Ｓ６と加算器７の出力であるエツジ強調信号Ｓ
ｌｌをガンマ変換部２の出力に従った割合で加算したが
エッジ強調信号Ｓｌｌのかわりに入力画像信号Ｓ１を用
いても良い、この場合、文字や線画に対して本実施例よ
り多少劣る面があるが装置が大幅に簡略化できる上にモ
アレの抑制については本実施例と同じ効果が得られる利
点がある。

また＄７図に示すところのエツジ検出部５と掛は算器６
と加算器７によって構成されるエツジ強調部はエツジ検
出部５のカーネル木４の中心部を定数５９によって可変
できるよう構成した場合は掛は算器６と加算器７は不要
となる。

更に本実施例において定数８９は外部から可変であると
したが、内部で固定であっても良い。

又、本発明の実施例において、ガンマ変換を行う制御信
号発生器２の特性は第８図であるように説明したが、第
２７図−ａ−Ｃにガンマ変換器２の特性の変形例を示す
。

第２７図においては、制御信号Ｓ４の特性のみを示して
いるが、制御信号Ｓ３は ５３＝ｌ−Ｓ４ であられさせる。

第２７図−ａは ５４＝０　　ただし　Ｏ＜５２＜０．５５４　＝　１．
　Ｏただし　０．５＜５２＜１．０なる特性を有し、特
にガンマ変換部の回路が簡単に構成できるという特徴が
ある。

第２７図−すは ５４＝−ａｒｃｔ　ａｎ　（ｋ−Ｓ２＋ｋ）なる特性を
有し、特に平滑信号とエツジ強調信号とのつながりがス
ムーズになるという特徴がある。

第２７図−Ｃは ５４＝０　　　　ただＬ　　Ｏ＜Ｓ２＜０．２５Ｓ　４
　＝　０．３３　　ただし　０．２５　＜　５２　＜　
０．５５４　＝　０．６７　　ただし　０．５　　＜５
２＜０．７５５４　＝　１．０　　　ただし　０．７５
　＜　５２　＜　１．０なる特性を有し、第８図に示す
実施例に対し、比較的、回路が簡単になり、かつ第２７
図−ａに示したガンマ変換部の特性を用いた場合より平
滑化信号とエツジ強調信号とのつながりがスムーズにな
るという特徴がある。

さらに述べるなら、たとえば微分値検出部として良く知
られるプレウィツトのエツジ検出やソーベルのエツジ検
出法などを用いても良い。

またエツジ強調部としてラプラシアンを使用してもかま
わない、さらに前記プレウィツトのエツジ検出やソーベ
ルのエツジ検出法あるいはラプラシアンとしては通常３
ｘ３の核を用いて空間フィルター処理がなされるが、核
の大きさが３ｘ３以外に拡張して用いても本発明の木質
に影響を与えるものではない。

く効果〉 以上説明した様に本発明に依れば網点画像を再生する場
合にモアレの発生を防止できると同時に、文字や細線に
ついてはエツジ強張により忠実に再現できる。

更に、エッヂ検出手段の出力を非線形変換することによ
り、画像のよごれにより生じるエツジ検出成分を除去す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の基本概念を示す図、第２図は
各種画像のもつ周波数特性図、第３図。 第４図、第５図は各種微分フィルタの周波数特性図、第
６図は平滑化フィルタの周波数特性図、第７図は本実施
例の画像処理ブロック図、第８図は制御信号発生部２の
ガンマ変換特性図、第９図、第１Ｏ図は一次微分を行う
微分値検出部ｌの動作例を示す図、第ｔｉ図は平滑化処
理部３の動作例を示す図、第１２図はエツジ検出部５の
動作例を示す図、第１３図は第７図番部の信号波形図、
第１４図はエツジ検出部ｌの詳細回路図、第１５図は１
次像分器３０６゜３１２の詳細ブロック図、第１６図は
１次像分器の動作を示すタイミングチャート、第１７図
は絶対値回路図、第１８図は１次像分器の他の例の詳細
ブロック図、第１９図はエツジ強調部５の詳細ブロック
図、第２０図はバッツァ回路図、第２１図はイメージエ
リアを示す図、第２２図はエツジ強調部の動作を示す図
、第２３図は平滑化処理部３の詳細ブロック図、第２４
図は平滑化処理部の動作を示す図、第２５図は他の平滑
化処理の為のカーネルを示す図、第２６図は第２５図の
平滑化を行う為のブロック図、第２７図（ａ）　、　Ｌ
ｂ）　、　（Ｃ）は制御信号発生部２の他のガンマ変換
特性を示す図である。 図において、 ａはエツジ検出器、ｂはエツジ強調器、Ｃは平滑器、ｄ
は混合器、ｅはガンマ変換器、１は微分値検出部、２は
制御信号発生部、３は平滑化処理部、４と６と８はかけ
算器、５はエツジ強調部、７と９は加算器を夫々示す。 第２霞 ＦＣ？／）？ｌ） Ｃ′ＰＲ声ノ 第２５図 １：ＩＡ− 第・ ＣＱ） ＜Ｃ＞ ２′７図 （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像信号のエッジを検出するエツジ検出手段と、前記画
   像信号を平滑化する平滑化手段と、前記画像信号のエッ
   ジを強調するエッジ強調手段と、前記エッジ検出手段の
   出力を非線形変換する変換手段とを具備し、前記エッジ
   検出手段の出力によって前記平滑化手段の出力と前記エ
   ッジ強調手段の出力の混合割合を制御することを特徴と
   する画像処理装置。